公路畢業(yè)設(shè)計(jì)中期說(shuō)明書

1、項(xiàng)目背景資料11項(xiàng)目背景介紹11.1項(xiàng)目來(lái)源11.2該項(xiàng)目建設(shè)目的12相關(guān)資料及設(shè)計(jì)任務(wù)書12.1區(qū)域地形圖(比例尺1:50000，等高線間距：10m）12.2道路所在地區(qū)的氣象資料22.3沿線的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況22.4沿線的植被及土壤分布情況。22.5道路建筑材料及分布情況22.6交通量資料：23項(xiàng)目可行性分析23.1經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)23.2技術(shù)可行性分析4初步設(shè)計(jì)61公路路線設(shè)計(jì)61.1一般規(guī)定61.2道路等級(jí)選定61.3公路通行能力計(jì)算72選線82.1選線要點(diǎn)82.2路線方案選擇及道路走廊的確定83定線設(shè)計(jì)93.1平面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的論證93.2定線方法：本設(shè)計(jì)使用card/1定線。10

2、3.3軸線單元連接算例103.4軸線的設(shè)計(jì)成果采用直線及曲線一覽表給出。124縱斷面設(shè)計(jì)184.1縱斷面設(shè)計(jì)原則184.2平縱組合設(shè)計(jì)184.3最小填土高度的確定184.4橋梁、通道控制標(biāo)高的確定184.5縱坡坡長(zhǎng)及坡度確定184.6縱斷面設(shè)計(jì)成果185橫斷面設(shè)計(jì)215.1設(shè)計(jì)原則215.2直線段橫斷面設(shè)計(jì)216方案比選216.1概述216.2經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較21項(xiàng)目背景資料1 項(xiàng)目背景介紹1.1 項(xiàng)目來(lái)源尚志市種畜場(chǎng)和尚志市西午甲屯位于尚志市西偏南22.34o，約22公里處。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，西午甲屯附近區(qū)域交通量增長(zhǎng)迅速，原有道路已經(jīng)難以滿足車輛運(yùn)輸要求，出現(xiàn)道路擁堵、損壞的情況。尚志市種畜場(chǎng)與西

3、午甲屯之間尚沒有直達(dá)公路，車輛需要繞行。尚志市種畜場(chǎng)到西午甲屯段公路是省道（s212）的一部分，擬新建一條連接西五甲與尚志市種畜場(chǎng)的直達(dá)公路。在此條件下，根據(jù)預(yù)測(cè)交通量、地形圖及當(dāng)?shù)刈匀?、地理?xiàng)l件，即對(duì)該段公路作出可行性分析、初步設(shè)計(jì)及部分路段的施工圖設(shè)計(jì)。1.2 該項(xiàng)目建設(shè)目的1) 適應(yīng)交通增長(zhǎng)：根據(jù)交通量分析和預(yù)測(cè)，該新建公路建成后第一年日平均混合交通量為3140輛/天，其中中型以上貨車比重58.6%，到項(xiàng)目設(shè)計(jì)遠(yuǎn)景年，中型以上貨車交通量已經(jīng)達(dá)到3678輛/天，按二級(jí)公路設(shè)計(jì)為重交通荷載。說(shuō)明建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)勢(shì)在必行。2) 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展：該地區(qū)山區(qū)森林資源豐富，畜牧業(yè)發(fā)達(dá)，平原地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)。但

4、一直受限于交通情況，貨物流通困難。該段公路建成后將有效促進(jìn)該地區(qū)農(nóng)、林、牧業(yè)的發(fā)展。3) 改善沿線交通設(shè)施、完善地區(qū)路網(wǎng)：s212一方面聯(lián)通g10及s203公路，使尚志交通分流；另一方面又連接村鎮(zhèn)，可以作為農(nóng)村公路網(wǎng)的干流，改善該地區(qū)的公路網(wǎng)。2 相關(guān)資料及設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1 區(qū)域地形圖(比例尺1:50000，等高線間距：10m）圖1.1 尚志市種畜場(chǎng)西午甲地形圖2.2 道路所在地區(qū)的氣象資料所擬該公路地處黑龍江省嫩江平原以北的低山丘陵地區(qū)。（學(xué)生自行調(diào)查公路所在區(qū)域的氣象及與氣象相關(guān)筑路條件資料。包括，該區(qū)氣溫、降水、主導(dǎo)風(fēng)向、最大凍深、植被，道路工程的病害，施工條件等供設(shè)計(jì)參考的資料）2.3

5、 沿線的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況沿線山體多有不穩(wěn)定，分布有多年的島狀凍土，局部因凍土層上水發(fā)育，地表潮濕，夏季積水，冬季有冰丘?；鶐r多為玄武巖、安山巖和花崗巖等。境內(nèi)河流眾多，水系發(fā)達(dá)。地下水儲(chǔ)量較豐富，山上有裂隙水，低洼處1.52m以下見地下水。2.4 沿線的植被及土壤分布情況。山上有小部分天然次生林和較多的人工林場(chǎng)，村屯附近有耕地。表層有20cm左右的種植土，其下分布有數(shù)十厘米的粗亞砂土和輕亞粘土，以下為坡積碎、礫石土。2.5 道路建筑材料及分布情況沿河砂礫分布廣泛，傍山有多個(gè)小型的采石場(chǎng)和水泥廠，其它材料均需外購(gòu)。2.6 交通量資料： 近期交通量車型（代表車型） 數(shù)量（輛/日）東風(fēng)eq14

6、0 1400太脫拉130s 80扶桑fv102n 200南陽(yáng)351 32五十鈴npr595g型 100東風(fēng)sp9250型 28小汽車 1300 交通增長(zhǎng)率： 6.5%。3 項(xiàng)目可行性分析3.1 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)3.1.1 經(jīng)濟(jì)費(fèi)用估算二級(jí)公路經(jīng)濟(jì)費(fèi)用以國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入減少為惟一的鑒別原則，即項(xiàng)目進(jìn)行過程中造成國(guó)家消耗各種資源，造成國(guó)民經(jīng)濟(jì)增加的支出，才可列入經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。依據(jù)這一含義，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用可分解為投資費(fèi)用、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用和外差成本三部分。1) 投資費(fèi)用：工程項(xiàng)目所在地區(qū)為重丘區(qū)，全長(zhǎng)大約在810km左右，按照黑龍江省山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路工程量表，估算該地區(qū)每公里路基土方23841m3，石方29139m3、排水

7、與防護(hù)土方2850m3、路面7350m2、大中橋0.766m2、分離式立交0.0211座。2001年黑龍江省二級(jí)公路每公里造價(jià)為222萬(wàn)元，考慮到物價(jià)上漲、建筑成本的提高，估算該段公路每公里造價(jià)為260萬(wàn)元。2) 運(yùn)營(yíng)費(fèi)用：公路建設(shè)完成后，相關(guān)生產(chǎn)和管理部門對(duì)道路維修、養(yǎng)護(hù)會(huì)發(fā)生燃料、材料耗用費(fèi)，移動(dòng)設(shè)施的維修費(fèi)、更新費(fèi)，道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)及其它費(fèi)用，估算為每年每公里4萬(wàn)元，計(jì)算年限為15年，資金時(shí)間效益按照8%計(jì)算，換算為建設(shè)初年每公里資金投入為35.65萬(wàn)元。3) 外差費(fèi)用：公路項(xiàng)目建設(shè)對(duì)于環(huán)境會(huì)造成一定的影響，由于環(huán)境破壞及恢復(fù)造成的外差費(fèi)用初步估算為每公里3萬(wàn)元。4) 經(jīng)濟(jì)費(fèi)用需要剔除給類稅收

8、、政府補(bǔ)貼及國(guó)內(nèi)借款利息等各類對(duì)于國(guó)民收入的增減無(wú)影響的因素，這類因素總計(jì)估算為12%。5) 殘值取工程費(fèi)用（此處取投資費(fèi)用）的50%計(jì)算，換算為初試年費(fèi)用后負(fù)值的形式計(jì)入費(fèi)用。項(xiàng)目公路總里程初定為9km，由此計(jì)算出本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用共為計(jì)算出本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用共為 3.1.2 項(xiàng)目的國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益道路項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益主要由促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、降低運(yùn)輸費(fèi)用、節(jié)省運(yùn)輸時(shí)間、減少交通事故和貨物損失等組成。對(duì)于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用采用估算給出，經(jīng)濟(jì)效益主要由道路上運(yùn)營(yíng)車輛的貨物旅客周轉(zhuǎn)量給出。雖然我國(guó)貨車超載情況嚴(yán)重，考慮到不可能所有車輛滿載，因此車輛裝載情況按滿載計(jì)算。往返車輛空車情況較少，按10%

9、計(jì)算。小汽車平均裝載2人計(jì)算。貨物年周轉(zhuǎn)量為： 旅客周轉(zhuǎn)量 1) 道路晉級(jí)的效益：道路晉級(jí)的效益指旅客、貨物的運(yùn)輸成本降低所產(chǎn)生的效益。根據(jù)公式計(jì)算。公路每噸貨物運(yùn)費(fèi)不低于0.35元，新建公路貨物運(yùn)費(fèi)每噸每公里取0.4元，旅客運(yùn)費(fèi)每人次每公里取0.04元。原有道路由于路途坎坷，運(yùn)費(fèi)較高，貨物運(yùn)費(fèi)每噸每公里為0.45元，旅客運(yùn)費(fèi)每人次每公里為0.05元。建設(shè)初年該公路運(yùn)輸成本降低所產(chǎn)生的效益為182.442萬(wàn)元。2) 減少擁擠產(chǎn)生的效益：此項(xiàng)目建成后，考慮公路上車流量來(lái)源，認(rèn)為50%是從原有道路吸引而來(lái)。原道路交通量減少后，行車速度將提高，貨運(yùn)時(shí)間縮短。所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益建設(shè)初年估算為18.94萬(wàn)

10、元。由于交通量增長(zhǎng)，認(rèn)為此后每年吸引交通量與新建公路交通增長(zhǎng)率相同。3) 縮短歷程而產(chǎn)生的效益：50%車流量轉(zhuǎn)移到新建公路上，由于運(yùn)距縮短也會(huì)產(chǎn)生效益。認(rèn)為9km長(zhǎng)公路使運(yùn)距縮短量為0.6km，建設(shè)初年所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為48.652萬(wàn)元。4) 貨物節(jié)約在途時(shí)間的效益：采用下式估算在途經(jīng)濟(jì)效益。式中：貨物的平均價(jià)格以原煤價(jià)格450元/t為參考，考慮其他貨物如消費(fèi)品、工業(yè)成品等，貨物的平均價(jià)格按照pr=600元/t計(jì)算。9km長(zhǎng)路線較原有路線全程節(jié)約時(shí)間約為t=0.042h，社會(huì)折現(xiàn)率i=8%。 所計(jì)算貨物節(jié)約在途時(shí)間效益為0.100萬(wàn)元5) 旅客節(jié)約在途時(shí)間的效益：旅客節(jié)約在途時(shí)間可多創(chuàng)造國(guó)民收

11、入，2010年我國(guó)人均gdp為4382美元，即27606元人民幣，旅客時(shí)間節(jié)約的效益估算為37.683萬(wàn)元。6) 減少交通事故以及減少貨損事故節(jié)約的費(fèi)用估算為每年2萬(wàn)元。根據(jù)以上幾項(xiàng)可以計(jì)算項(xiàng)目建成初年所產(chǎn)生的效益。由于交通量增長(zhǎng)，公路所產(chǎn)生的效益也會(huì)相應(yīng)增加，效益根據(jù)交通增長(zhǎng)率計(jì)算，并且需要根據(jù)折現(xiàn)率換算為建設(shè)初年的經(jīng)濟(jì)效益。建成初年經(jīng)濟(jì)效益為由于折現(xiàn)及交通綜合影響所產(chǎn)生的效益增長(zhǎng)率為該項(xiàng)目產(chǎn)生的國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益為綜上所述，扣除資金折現(xiàn)率后換算為初始年限，該項(xiàng)目所產(chǎn)生的費(fèi)用2001.53萬(wàn)元，產(chǎn)生的國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益為3788.356萬(wàn)元。資金回報(bào)率為89.27%，項(xiàng)目在效益上可行。3.1.3 項(xiàng)目資

12、金來(lái)源及公路財(cái)政效益黑龍江省二級(jí)公路已經(jīng)取消收費(fèi)，二級(jí)公路建設(shè)費(fèi)用從省、市政府撥款獲得。小汽車百公里油耗按8l估算，大型車按照20l估算。燃油消費(fèi)稅按照1元/l計(jì)算，那么該段公路建成初年可以征收燃油稅為：小汽車34.164萬(wàn)元，貨車120.888萬(wàn)元，總計(jì)155.052萬(wàn)元。運(yùn)營(yíng)期間所征收燃油稅換算為建設(shè)初年稅收為 計(jì)算說(shuō)明征收燃油稅這一項(xiàng)即可以使政府免于虧損，保證建設(shè)資金的來(lái)源。其次公路落成促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展后，各種生存、運(yùn)輸、消費(fèi)環(huán)節(jié)征收的稅收將會(huì)使這條公路對(duì)政府的財(cái)政作出貢獻(xiàn)。3.2 技術(shù)可行性分析3.2.1 島狀凍土: 由于開挖路基, 使含有大量冰的多年凍土融化, 引起路塹邊坡坍塌、路基基底

13、發(fā)生不均勻沉陷,或由于水分向路基上部集聚而引起凍脹、翻漿等現(xiàn)象。基底的冰丘、冰錐往往會(huì)使路基鼓脹, 引起路基、路面的開裂與變形; 當(dāng)冰丘、冰錐融化后, 路基又發(fā)生不均勻沉陷。路基附近的冰丘、冰錐、涎流冰掩埋路基會(huì)造成阻車。島狀凍土首先考慮避讓，如前期未勘測(cè)清除或路線無(wú)法避讓或，則采取一定的工程措施。1) 加強(qiáng)公路工程地質(zhì)勘測(cè)工作, 準(zhǔn)確確定島狀凍土的分布區(qū)：島狀多年凍土呈小塊分布時(shí), 公路勘察時(shí)不易發(fā)現(xiàn), 勘察中判斷路線可能存在島狀多年凍土的微地形、地貌特征, 利用植物學(xué)（徑小稀疏葉枯“小老頭”樹等）判斷有無(wú)多年凍土發(fā)育。根據(jù)多年凍土植物群落生長(zhǎng)范圍，判別多年凍土的大致范圍。2) 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

14、，選線時(shí)應(yīng)遵循以下原則：較高、地表干燥的地帶以路堤形式通過。多填少挖，盡可能減少路塹、零斷面和低填方的長(zhǎng)度。線路在凍融過渡地段通過時(shí)，線路位置應(yīng)盡量選擇在融區(qū)。減少在凍融過渡段和島狀凍土等不穩(wěn)定凍土地段的長(zhǎng)度。確定線路縱坡時(shí)應(yīng)盡可能滿足路基最小設(shè)計(jì)高度的要求。盡量減少高含冰量?jī)鐾恋囟蔚拈L(zhǎng)度，繞避不良凍土現(xiàn)象發(fā)育地段。盡量選擇地表排水條件好、地下水不發(fā)育的地段。島狀多年凍土地區(qū)，路基設(shè)計(jì)一般為保持凍結(jié)和允許融化或清除多年凍土兩種設(shè)計(jì)方法。準(zhǔn)確確定凍土的技術(shù)參數(shù)，合理劃分凍土的地溫分區(qū)，是保證路基安全、穩(wěn)定的先決條件。3.2.2 山體穩(wěn)定問題：沿線山體多有不穩(wěn)定，路基開挖后會(huì)破壞山體結(jié)構(gòu)；在降雨的

15、作用下，可能造成路基失穩(wěn)、山體滑坡等嚴(yán)重危害。1) 雨水多是山體滑坡產(chǎn)生的主要原因，因此，消除和減輕水對(duì)邊坡的危害尤其重要。防止外圍地表水進(jìn)入滑坡區(qū)，可在滑坡邊界修截水溝; 在滑坡區(qū)內(nèi)，可在坡面修筑排水溝。在覆蓋層上可用漿砌片石或人造植被鋪蓋，防止地表水下滲。對(duì)于巖質(zhì)邊坡還可采用噴混凝土護(hù)面或掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土。排除地下水的措施有很多，應(yīng)根據(jù)邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和水文地質(zhì)條件加以選擇。常用的方法有: 水平鉆孔疏干、垂直孔排水、豎井抽水、隧洞疏干、支撐盲溝等。2) 改善邊坡巖土體的力學(xué)性能，提高其抗滑力，降低滑動(dòng)力。常用的措施有削坡卸載和人工加固邊坡兩類：削坡卸載法是降低坡高或放緩坡角均可改善邊坡的

16、穩(wěn)定性。對(duì)不穩(wěn)定巖土體的高度進(jìn)行降低卸載，阻滑部分的巖土體不得削減卸載。當(dāng)挖方路基的上邊坡發(fā)生的滑坡不大時(shí)，可采用刷方減重法，為保證邊坡穩(wěn)定，可刷成臺(tái)階式邊坡。人工邊坡加固法常用的方法有: 挖方路基上邊坡可采用修筑擋土墻、護(hù)墻或采用鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支撐等支擋不穩(wěn)定巖體，以保證路基邊坡穩(wěn)定; 填方路基發(fā)生滑坡可采取反壓土方或修筑擋土墻等法處理; 若滑坡發(fā)生在沿河路基時(shí)，可砌筑擋土墻或修建河流調(diào)制建筑物，如丁字壩、堤壩、穩(wěn)定河床等; 預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索，適用于加固有裂隙或軟弱結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡;還可采用邊坡柔性防護(hù)技術(shù)等。3.2.3 防冰雪災(zāi)害：該段路山上有裂隙水，最大積雪深度40厘米

17、，需要做防冰、防雪設(shè)計(jì)。聚冰溝與聚冰坑、擋冰墻.擋冰堤、設(shè)置地下排水設(shè)施、清除涎流冰。路塹排水及低洼地帶地下水處理。地下水儲(chǔ)量較豐富，山上有裂隙水，低洼處1.52m以下見地下水。1) 采用植被防雪加工程防雪相結(jié)合的措施。裂隙水采用導(dǎo)流措施引入排水溝。設(shè)置聚冰溝與聚冰坑、擋冰墻、擋冰堤，設(shè)置地下排水設(shè)施以及清除涎流冰2) 擋冰墻用于阻擋和積聚涌水量不大的山坡涎流冰和挖方邊坡涎流冰。擋冰堤適用阻擋于地勢(shì)平坦、涌水量不大的山坡涎流冰和徑流量不大的小型溝谷涎流冰。擋冰堤修筑在路基外山坡地下水露頭的下側(cè)或溝谷內(nèi)橋涵的上游，以阻擋涎流冰且減小其漫延的范圍。3) 該地區(qū)屬于嚴(yán)寒地區(qū)，適用設(shè)置地下排水設(shè)施，常

18、用的有集水滲井、滲池、排水暗管和盲溝等。4) 涎流冰清除涎流冰要及時(shí)清除，撒布砂、爐渣、礦渣、石屑碎石等防滑材料或氯化鈣氯化鈉等鹽類防凍劑以防行車產(chǎn)生滑溜，井設(shè)置明顯標(biāo)志。3.2.4 地下水：該地區(qū)低洼地帶地下水埋藏較淺，部分地區(qū)會(huì)影響可能會(huì)影響路基設(shè)計(jì)、施工。1) 地下水位較高，潛水層埋藏不深時(shí)，可采用明溝截留地下水和降低地下水位。2) 地下水位較低，潛水層較深時(shí)，可采用滲溝排除地下水。3) 路塹處的地下水（層間水或泉水）流向路堤時(shí)，則必須在路塹和路堤的交界處設(shè)置滲溝將水引出并排至路基以外。4) 路基下面有裂隙水和泉水時(shí)，可采用滲溝或槽溝排出路基。3.2.5 土質(zhì)利用：該地區(qū)地表覆蓋有20c

19、m厚種植土，其下為數(shù)米深亞砂土、亞粘土，基巖為花崗巖、玄武巖。1) 土質(zhì)情況較好，地表20cm種植土可挖出后作為邊坡防護(hù)用途。2) 亞砂土需要測(cè)定含水率，如果含水量不是很大，不屬于軟弱地層的，完全可以作為建筑物基礎(chǔ)的持力層，如果含水率比較大，需要做固結(jié)處理。3) 基巖完整，深路塹開挖困難，因此該路段應(yīng)避免深路塹的開挖。由該段公路的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析結(jié)果可以看到，本項(xiàng)目對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是有益的，也能夠促進(jìn)政府財(cái)政收入的增加，而且技術(shù)難點(diǎn)可以解決。從經(jīng)濟(jì)技術(shù)層面考慮，這條公路可以建設(shè)。初步設(shè)計(jì)1 公路路線設(shè)計(jì)1.1 一般規(guī)定1) 路線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)及其功能，正確運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，保持線形連續(xù)、均衡，

20、確保行駛安全、舒適。2) 確定路線走廊帶應(yīng)考慮走廊帶內(nèi)各種運(yùn)輸體系的分工與配合，據(jù)以統(tǒng)籌規(guī)劃近遠(yuǎn)期結(jié)合、合理布局，充分發(fā)揮和提高公路總體綜合效益。3) 公路選線必須由面到帶、由帶到線，在對(duì)地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等調(diào)查與勘察的基礎(chǔ)上論證、確定路線方案。4) 路線線位應(yīng)考慮同農(nóng)田與水利建設(shè)、城市規(guī)劃的配合，盡可能避讓不可移動(dòng)文物、自然保護(hù)區(qū)，保護(hù)環(huán)境且同當(dāng)?shù)鼐坝^相協(xié)調(diào)。5) 高速公路、一級(jí)公路應(yīng)做好總體設(shè)計(jì)，使各技術(shù)指標(biāo)的設(shè)置與平、縱線形組合恰當(dāng)，平面順適，縱面均衡；各構(gòu)造物的選型與布置合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)。1.2 道路等級(jí)選定1.2.1 交通量預(yù)測(cè)：交通量預(yù)測(cè)根據(jù)“四階段法”，將該段公路放在路網(wǎng)中

21、考慮。建設(shè)初年交通量見下表表1.1：近期交通量車型（代表車型）數(shù)量（輛/日）東風(fēng)eq140 1400太脫拉130s 80扶桑fv102n 200車型（代表車型）數(shù)量（輛/日）南陽(yáng)351 32五十鈴npr595g型 100東風(fēng)sp9250型 28小汽車 1300由上表可以看到，該段公路小汽車近期交通量為1300量/日，中型以上貨車為1840量/日，中型以上貨車所占比例較大。1.2.2 公路等級(jí)確定：根據(jù)調(diào)查及交通量預(yù)測(cè)(定基預(yù)測(cè)法)，道路建成初年交通量如下表，根據(jù)載重將中型車、大型車及拖掛車換算為標(biāo)準(zhǔn)車（小汽車），得到換算交通量，并依據(jù)交通增長(zhǎng)率（6.5%），計(jì)算出遠(yuǎn)景年交通量。表1.2：換算交

22、通量車型（代表車型）數(shù)量（輛/日）載重?fù)Q算系數(shù)換算交通量（輛/日）東風(fēng)eq140 14005t1.52100太脫拉130s 8012t2160扶桑fv102n 20016.5t3600南陽(yáng)351 327t1.548五十鈴npr595g型 1004t1.5150東風(fēng)sp9250型 28256小汽車 130011300遠(yuǎn)景年交通量（15年）輛/日10659.3換算年均日交通量4414遠(yuǎn)景年日交通量（20年）輛/日14604.1據(jù)此確定所建公路等級(jí)為二級(jí)公路。1.2.3 公路線形設(shè)計(jì)規(guī)范的主要技術(shù)指標(biāo)要求該段公路屬于重丘區(qū)，由于沿線地形起伏大，地形復(fù)雜，平曲線、豎曲線線形較差，因此將設(shè)計(jì)速度定為60

23、km/h，由此確定該段公路線形設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)。表1.3：道路平縱線形設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)單位標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算行車速度km/h60平面線形 直線m360圓曲線最小半徑一般值m200極限值m125不設(shè)超高最小半徑m1500圓曲線最大半徑m10000豎曲線半徑凸形豎曲線最小半徑一般值m2000極限值m1400凹形豎曲線最小半徑一般值m1500極限值m1000豎曲線長(zhǎng)度一般值m120最小值m50最大坡度6%路基寬度m路面寬度m橋涵荷載等級(jí)公路ii級(jí)技術(shù)指標(biāo)單位選用值橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率1/50除此之外，停車、會(huì)車、超車視距要求為75m、150m、350m，最小坡長(zhǎng)為200m，根據(jù)坡度確定最大坡長(zhǎng)為 3%-12

24、00m，4%-1000m，5%-800m，6%-600m。1.3 公路通行能力計(jì)算設(shè)計(jì)小時(shí)交通量年平均日交通量aadt為10549.3 veh/d，方向不均勻系數(shù)d取55%，查表得設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)k取13.5。計(jì)算得該段公路設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為： veh/h。設(shè)計(jì)通行能力二級(jí)公路設(shè)計(jì)通行能力應(yīng)與設(shè)計(jì)小時(shí)交通量相匹配，選用cd=790pcu/h/ln，實(shí)際通行能力運(yùn)行速度按60km/h計(jì)算時(shí)，中型車、大型車換算系數(shù)取2.0、3.0，由于沿線村屯較少，不考慮拖拉機(jī)影響，交通組成修正系數(shù)方向修正系數(shù)取0.97，車道寬度、路肩寬度修正系數(shù)取取0.84，路側(cè)干擾較小，系數(shù)取一級(jí)由此可計(jì)算該段公路實(shí)際通行能

25、力為初步設(shè)計(jì)平縱橫結(jié)束后利用軟件模擬車輛運(yùn)行做時(shí)速分析，個(gè)別爬坡路段運(yùn)行速度可達(dá)到50km/h。二級(jí)公路按照三級(jí)服務(wù)水平設(shè)計(jì)，基本通行能力1400veh/h/ln，設(shè)計(jì)通行能力與基本通行能力比值v/c為0.48，設(shè)計(jì)通行能力為veh/h/ln。2 選線2.1 選線要點(diǎn)該段路起終點(diǎn)之間需要跨越山間平原、山谷與埡口，1) 路線在河谷地區(qū)選擇山腳布線，以提高路基穩(wěn)定，減小地下水位過高、低洼地帶島狀凍土對(duì)路基影響；2) 山谷地帶路線選擇在地質(zhì)條件良好、無(wú)不良地質(zhì)邊坡、山體穩(wěn)固的山坡，地形選擇平坦順直、支溝較少的階地；3) 越嶺線選擇越嶺標(biāo)高低、越嶺埡口薄、地質(zhì)條件好、展現(xiàn)條件好的埡口；4) 為考慮經(jīng)濟(jì)

26、效益，路線充分利用舊有道路做路基，路線選擇村莊較多、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地帶，并避讓農(nóng)田。2.2 路線方案選擇及道路走廊的確定起終點(diǎn)之間為山嶺重丘區(qū)地形，沒有合適的沿溪線直達(dá)終點(diǎn)，三個(gè)埡口作為平面控制，決定三條路線方案，中線、西線、東線。圖2.1路線方案圖：圖中，a、b、c、d為路線控制點(diǎn)2.2.1 中線中線通過區(qū)域?yàn)樯綆X區(qū)，控制點(diǎn)高程為322m，除控制點(diǎn)外，路線尚需越過另一個(gè)埡口到達(dá)目的地。中線路線較短，總里程6230m坡較大，以極限坡度6%爬坡之后，在兩個(gè)埡口依然需要開挖十到二十米的路塹，深路塹全長(zhǎng)1.6km，工程量很大，而且對(duì)于環(huán)境破壞嚴(yán)重，其較長(zhǎng)的爬坡長(zhǎng)度對(duì)于行車也有不利影響，較另兩個(gè)方案有較明顯

27、的劣勢(shì)，因此排除此方案。東線和西線做同等深度初步設(shè)計(jì)，以工程量、經(jīng)濟(jì)效益做為比選標(biāo)準(zhǔn)。2.2.2 西線西線控制點(diǎn)高程為271m，沿線為重丘區(qū)地形。全線分為三段有可選擇路線走廊。1) 第一段位于起點(diǎn)附近，可以沿山腳南側(cè)沿溪線進(jìn)入開闊的山谷，另一種方案為沿山坡線，越過高程230m、250m埡口后進(jìn)入山谷地區(qū)，前者地形平緩，后者地形復(fù)雜，平面線形差，縱坡較大以及通過埡口開挖深的問題。山腳線雖然經(jīng)過低洼地帶，需要考慮島狀凍土的影響，而且會(huì)占用一部分耕地，但如果沿坡腳布線地基情況應(yīng)該較好，而且會(huì)減少占用耕地面積，再者可以利用一段就有公路作為路基，路基情況明了，有地質(zhì)災(zāi)害的路段可以做好處理工作，因此選用前

28、者為路線走廊。2) 第二段從山谷到控制點(diǎn)，可以沿山谷兩岸的布置方案，左側(cè)地形平緩，順直，對(duì)于布線有利。選擇山谷左側(cè)為布線方案。3) 第三段從控制點(diǎn)到終點(diǎn)，一種方案沿左側(cè)山谷下坡，跨過河流，沿河流北岸到達(dá)終點(diǎn)，另一種方案為沿右側(cè)山坡布線，先右轉(zhuǎn)，沿右側(cè)的一段山脊下坡，與河流正交到達(dá)終點(diǎn)。前者為保證與河流正交，需要采用較小的平面半徑實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，而且會(huì)占用大量的耕地，路線經(jīng)過低洼地帶，沿河段地下水位較高，對(duì)于地基不利。此段選用后者作為路線布線方案。2.2.3 東線東線控制點(diǎn)高程為252m，由起點(diǎn)尚志市種畜場(chǎng)出發(fā)，經(jīng)過三號(hào)、長(zhǎng)萬(wàn)屯，到達(dá)大國(guó)屯，往前在三股流水庫(kù)前向左轉(zhuǎn)，沿著山谷爬坡，跨過高程控制點(diǎn)，下山

29、坡、跨越河流就到達(dá)了終點(diǎn)西午甲。由起終點(diǎn)、大國(guó)屯、水庫(kù)前點(diǎn)、高程控制點(diǎn)埡口作為平面控制點(diǎn)可將路線分為三段。沿線前段為沖溝地形，中部為沿河河谷，后段為重丘區(qū)地形。1) 第一段由起點(diǎn)到大國(guó)屯，有兩種路線可供選擇，其一是在三號(hào)、大國(guó)屯北面，沿著山坡坡腳沖溝地帶，跨越一個(gè)高程為220m的埡口到達(dá)大國(guó)屯，其二是沿著三號(hào)、長(zhǎng)萬(wàn)屯南側(cè)，沿著農(nóng)田水網(wǎng)地帶布線，在三合屯附近接近直角的轉(zhuǎn)彎，向北到達(dá)大國(guó)屯。雖然北側(cè)路線經(jīng)過沖溝地形，填挖工程量較大，但依山坡而建，路基穩(wěn)定性好，而且路線較短，基本不會(huì)占用農(nóng)田。南側(cè)路線有一個(gè)80度左右的轉(zhuǎn)彎，路線長(zhǎng)，而且沿線為農(nóng)田水網(wǎng)地區(qū)。因此路線走廊選定前者。2) 第二段從大國(guó)屯到

30、水庫(kù)前一段可利用就有線形順適的就有公路作為路基，以減少占地，減少工程量，提高經(jīng)濟(jì)效益。3) 水庫(kù)前點(diǎn)到埡口段選擇地形平順的山谷右側(cè)到達(dá)埡口。4) 最后一段可以過埡口后沿山谷布線，但考慮縱坡拉坡以及少占用農(nóng)田，路線選定沿左側(cè)山坡、與等高線斜切布線，然后跨過河流到達(dá)終點(diǎn)。3 定線設(shè)計(jì)3.1 平面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的論證3.1.1 直線直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的措施。規(guī)范規(guī)定，同向圓曲線間直線長(zhǎng)度宜大于6v，反向圓曲線間最小直線長(zhǎng)度宜大于2v。本設(shè)計(jì)速度為60km/h。3.1.2 圓曲線圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設(shè)計(jì)主

31、要確定起其半徑值以及超高和加寬。1) 圓曲線的最小半徑極限最小半徑一般最小半徑不設(shè)超高最小半徑 2) 圓曲線的最大半徑選用圓曲線半徑時(shí)，在地形條件允許的條件下，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，使行車舒適，但半徑過大，對(duì)施工和測(cè)設(shè)不利，會(huì)對(duì)行車安全造成影響，所以圓曲線半徑不能大于10000米。3) 圓曲線半徑的選用在設(shè)計(jì)公路平面線形時(shí)，地勢(shì)平坦地區(qū)，盡量采用不需設(shè)超高的大半徑曲線。地勢(shì)起伏較大時(shí)，曲線應(yīng)盡量貼合地面布置。4) 平曲線的最小長(zhǎng)度公路的平曲線一般情況下應(yīng)具有設(shè)置緩和曲線（或超高，加寬緩和段）和一段圓曲線的長(zhǎng)度；緩和曲線長(zhǎng)度：圓曲線長(zhǎng)度：緩和曲線長(zhǎng)度宜在：1：1：1 到1：2：1之間。平曲線的最

32、小長(zhǎng)度一般值：400m平曲線最小長(zhǎng)度極限值取：140m3.1.3 緩和曲線緩和曲線的最小長(zhǎng)度一般應(yīng)滿足以下幾方面：1) 離心加速度變化率不過大；2) 控制超高附加縱坡不過陡；3) 控制行駛時(shí)間不過短；4) 符合視覺要求。因此，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范jtg d20-2006規(guī)定：二級(jí)公路（60）緩和曲線最小長(zhǎng)度為50m.。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于不設(shè)超高圓曲線最小半徑時(shí)，可不設(shè)緩和曲線。3.1.4 行車視距行車視距可分為：停車視距、會(huì)車視距、超車視距。公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范jtg d20-2006規(guī)定：二級(jí)公路（60）停車視距st取75m?？v坡為5%、6%時(shí)停車視距為93m、9

33、5m。超車視距一般值為350m、最小值為250m。3.2 定線方法：本設(shè)計(jì)使用card/1定線。1) 首先將等高線、地形點(diǎn)矢量化后形成電子地形圖，然后在路線走廊間根據(jù)地形的陡緩、坡度均勻與否試定一系列直線、曲線單元，之后在曲線單元之間插入其它曲線單元、直線將各單元連接，形成軸線，即采用曲線法定線設(shè)計(jì)；2) 由數(shù)模采集地形線后形成縱斷面圖地面線、橫斷面地形線，在縱斷面地面線上做縱斷面拉坡設(shè)計(jì)，根據(jù)縱坡與地面線協(xié)調(diào)性以及平縱配合是否良好調(diào)整軸線單元，使縱斷面縱坡平順，避免產(chǎn)生連續(xù)上坡下坡的反彎地形，若遇到陡坡大于極限值，則調(diào)整軸線以增大坡長(zhǎng)、減小坡率；在地形復(fù)雜地段微調(diào)軸線單元使橫斷面較為整，使橫

34、斷面在沿河線沿階地布線，山嶺區(qū)可以沿平順的山坡布線。3.3 軸線單元連接算例軟件采用曲線法定線，曲線單元的確定有三種方法：1. 前、后曲線單元圓曲線半徑、緩和曲線參數(shù)已確定，調(diào)整后一曲線單元的位置、曲線長(zhǎng)度將兩單元聯(lián)系起來(lái)；2. 前后曲線單元固定，中間插入曲線單元將兩單元連接；3. 前后曲線單元位置固定，反算緩和曲線參數(shù)及位置，使曲線單元連接起來(lái)。利用緩和曲線連接曲線單元，根據(jù)前后曲線單元的類型，可分為：直線與圓曲線連接，同向圓曲線連接，反向圓曲線連接。雖然軟件已經(jīng)將軸線確定好，而且可以給出逐樁坐標(biāo)表，但為了明了定線過程，本設(shè)計(jì)選取某直線與圓曲線連接作為算例，其余軸線單元連接情況類似。軸線試算

35、采用解析計(jì)算法建立含有參數(shù)a的方程，通過精確計(jì)算確定a值。在jd6與jd7之間的直線單元及jd7圓曲線單元反算緩和曲線相連接。兩單元位置已經(jīng)確定，已知直線上兩點(diǎn)d1（3645.072，363.842）、d2（3911.22，-59.432），圓上兩點(diǎn)坐標(biāo)為c1（4083.847，-303.940）、 c2（4350.024，-429.900）和圓的半徑r=450m。（1） 圓心坐標(biāo)c1c2方位角為c1m方位角：圓心坐標(biāo)為：（2） 直線與圓曲線間距離d令則（3） 回旋線參數(shù)a及長(zhǎng)度ls由回旋線參數(shù)的幾何關(guān)系得：根據(jù)牛頓求根法解出ls，ls=200.000參數(shù)a值計(jì)算公式為：3.4 軸線的設(shè)計(jì)成果

36、采用直線及曲線一覽表給出。3.4.1 西線平面設(shè)計(jì)成果：25表2.1：西線直線及曲線一覽表：交點(diǎn)號(hào)交點(diǎn)坐標(biāo)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn)角值曲 線 要 素 值（米）x（n）y（e）左右半徑（r）緩和曲線長(zhǎng)度緩和曲線參數(shù)切線長(zhǎng)度曲線 長(zhǎng)度 l外距 els1ls2a1a2t1t21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 qd864.325 2619.356 k0+000jd1894.854 2475.123 k0+147.429323854.8500.00080.000200.000147.429185.599324.91221.282jd21314.028 2050.049 k0+73

37、6.301572001.4700.00057.14357.143200.000200.000411.389411.389757.60698.012jd31136.246 1263.353 k1+477.664812611.0400.000100.000100.000200.000200.000395.145395.145668.533129.129jd41586.028 1088.011 k1+838.658144959.3500.00045.00045.000150.000150.00087.60687.606174.4434.389jd51955.411 818.347 k2+295.23

38、3431046.8400.00076.56376.563175.000175.000196.800196.800378.01330.837jd63257.999 979.411 k3+592.154645313.0850.000144.118144.118350.000350.000613.020613.0201106.735158.409jd74190.869 -504.151 k5+225.333723527.3450.000200.000110.000300.000300.000430.695364.117700.378111.525jd85581.751 -137.891 k6+569

39、.19694 019.11000.000202.500450.0001074.1811173.8031741.952467.605jd95094.291 1297.456 k7+579.027431408.3700.000128.571128.571300.000300.000342.059342.059656.79454.020jd105306.365 1763.293 k8+063.54315 917.1900.000100.000100.000300.000300.000169.780169.780338.0508.395jd115364.917 2119.960 k8+423.4745

40、0 154.9300.000102.083102.083175.000175.000191.661191.661364.05032.652jd125946.337 2464.432 k9+080.004454421.7300.000102.083102.083175.000175.000178.140178.140341.57427.164zd6194.803 2397.418 k9+322.642續(xù)上表：西線直線曲線一覽表3.4.2 東線設(shè)計(jì)成果表2.2： 東線直線及曲線一覽表交點(diǎn)號(hào)交點(diǎn)坐標(biāo)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn)角值曲 線 要 素 值（米）x（n）y（e）左右半徑（r）緩和曲線長(zhǎng)度緩和曲線參數(shù)切線長(zhǎng)度曲

41、線 長(zhǎng)度 l外距 els1ls2a1a2t1t21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 qd970.208 2825.778 k0+000jd1596.286 3113.384 k0+471.736674959.2700.000128.571300.000471.736534.541893.023144.118jd2789.070 3813.323 k1+084.486481128.2320.00095.70395.703175.000175.000191.462191.462364.85331.850jd3596.313 4112.515 k1+422.323

42、275534.7500.00080.00080.000200.000200.000164.447164.447323.70315.774jd4576.205 4348.729 k1+654.202173755.9300.00052.08352.083125.000125.00072.62272.622144.4053.968jd5507.007 4515.804 k1+834.201351042.9250.00057.60057.600120.000120.000108.216108.216211.09612.841jd6555.582 4731.686 k2+050.14421 902.04

43、00.00076.56376.563175.000175.000113.063113.063224.2217.532jd7523.628 4946.265 k2+265.185143254.7500.00080.00080.000200.000200.000103.883103.883206.9604.594jd8546.670 5162.631 k2+481.96818 334.6400.000100.000100.000200.000200.000113.707113.707226.0806.074jd9490.392 5427.828 k2+751.738471429.5300.0005

44、2.08352.083125.000125.000157.396157.396299.43927.844jd10944.717 6070.430 k3+523.372202455.0600.000104.167104.167250.000250.000160.245160.245317.95510.415jd111053.760 6481.827 k3+946.438521325.6450.00088.88988.889200.000200.000265.357265.357499.05451.964jd121482.922 6663.385 k4+380.764524757.2300.000

45、102.083102.083175.000175.000200.629200.629378.53936.542jd131571.448 7011.450 k4+717.192483746.2250.00090.00090.000150.000150.000158.518158.518302.18625.814jd141809.212 7133.123 k4+969.432195423.7400.00076.56376.563175.000175.000108.571108.571215.5376.732jd152071.419 7414.377 k5+352.346813835.8300.00

46、033.33333.333100.000100.000275.949275.949460.81696.637jd162387.759 7195.854 k5+645.742451407.6200.00050.00050.000100.000100.000108.528108.528207.90117.227jd172747.961 7263.260 k6+003.041405440.7600.00066.667104.167200.000250.000257.926275.474513.83940.948jd183235.699 6978.113 k6+548.456215051.61500.

47、000289.502289.502571.97127.682jd193719.155 6906.168 k7+030.203385551.6500.00045.00045.000150.000150.000199.279199.279384.73730.490jd203941.980 6663.887 k7+345.550303600.6400.00039.06376.563125.000175.000129.888146.978271.44215.098續(xù)上表： 東線直線及曲線一覽表交點(diǎn)號(hào)交點(diǎn)坐標(biāo)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn)角值曲 線 要 素 值（米）x（n）y（e）左右半徑（r）緩和曲線長(zhǎng)度緩和曲線參數(shù)切線

48、長(zhǎng)度曲線 長(zhǎng)度 l外距 els1ls2a1a2t1t21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 jd214337.817 6544.414 k7+753.600425925.3300.00052.08352.083125.000125.000144.327144.327277.18022.830jd225088.541 5255.293 k9+233.909211726.41000.000160.000160.000400.000400.000268.147268.147531.59218.597jd235157.090 4818.732 k9+671.11722

49、5409.0600.000104.167104.167250.000250.000173.763173.763344.00112.955jd245507.346 4254.407 k10+331.77741 005.3550.00072.72772.727200.000200.000242.153242.153466.31337.616jd255432.426 3790.565 k10+783.63872223.8250.00090.00090.000150.000150.000227.701227.701404.33460.763jd265841.971 3580.673 k11+192.7

50、68684728.5280.00080.35780.357150.000150.000232.497232.497416.53560.493jd275803.643 3211.442 k11+515.52459 719.9200.00050.00050.000100.000100.000138.718138.718256.37530.528jd285996.011 3067.510 k11+734.716154405.8500.00064.80064.800180.000180.000101.535101.535202.1135.104zd6301.995 2668.179 k12+236.841續(xù)上表：直線及曲線一覽表4 縱斷面